Optyka w CD-ROM takie tam dywagacje

Totylkoja napisał(a):

Wez chocby najstarsza ksiazke o technologii czytnikow CD to sie dowiesz... W skrocie - dioda "nadawcza" czesto ma 3 piny, czasem 2, a odbiornik nie jest jeden, tylko cala matryca - cos jakby mikrokamerka z rozdzielczoscia np 2x2 pix albo 3x3pix (lub inny ksztal, np krzyz). Po tym jakie sygnaly dochodza z roznych miejsc matrycy uklad domysla sie jak sterowac pozycjonowaniem soczewki. Np jesli ma "plame" swiatla na wszystkich diodach odbiorczych - to znaczy ze trzeba kombinowac przod-tyl tak aby zlapac ostrosc (czyli plamke w jednym z detektorow)... itd

EM napisał(a):

Ajtam, to juz szczegoly - zaleznie od budowy detektora (bo bywaja 2x2,a bywaja rowniez 3x3 na krzyz (jeden na srodku, po 2 na bokach) i inne wynalazki). Najwazniejsze ze detektor to nie jedna 2nozkowa dioda.

Thu, 16 Nov 2006 15:53:33 +0100 jednostka biologiczna o nazwie BartekK snipped-for-privacy@drut.org wyslala do portu 119 jednego z serwerow news nastepujace dane:

W klasycznym wykonaniu matryca jest zazwyczaj taka:

+----+ | | | | +----+----+----+ | | | | | | +----+----+ | | | | | | +----+----+----+ | | | | +----+

Dioda laserowa ma zwykle trzy nóżki bo zawiera oprócz diody laserowej właściwej ;-) , także fotodiodę (przypuszczalnie jasność świecenia lasera jest dzięki temu stabilizowana i ze zużyciem diody laserowej nie następuje do pewnego momentu obniżenie jasności lasera).

Następna za diodą jest przezroczysta płytka która rozdziela wiązkę na trzy (tak naprawdę na więcej, ale reszta jest dobrana tak że na zenątrz głowicy wydobywają się tylko trzy). Płytka ta jest podobno wykonywana metodą holograficzną. Fajnie rozdziela też wiązkę ze wskaźnika laserowego - polecam pobawienie się. Jeżeli spojrzeć przez płytkę to też robaczymy "rozmnożony" obraz tego co jest przed nią.

Następnie jest zazwyczaj lusterko półprzepuszczalne, odbijające wiązki w kierunku soczewki (do góry) i pozwalające wiązkom odbitym trafiać na matrycę.

I to już wszystko - o tym że soczewka jest poruszana elektromagnetycznie góra-dół i na boki - wiadomo. Poruszanie góra-dół pozwala dopasować się do różnej odległości płyty od głowicy (nawet jeżeli płyta jest zwichrowana, regulacja ogniskowania następuje na tyle szybko że napęd jest w stanie odczytywać). Poruszanie na boki służy do śledzenia ścieżki, oraz do przesuwania odczytu na sąsiednie ścieżki w pewnym zakresie (dopiero jak ten zakres (kilka mm czyli dużo ścieżek) się kończy to głowica jest przesuwana przez silnik).

Automatyka ostrości (i odczyt) działa na tej zasadzie że środkowa plamka odbija się od czytanej ścieżki i pada na cztery środkowe fotodiody - po prostu na środek matrycy. Jeżeli ostrość jest ustawiona prawidłowo to plamka rozkłada się równo pomiędzy te cztery fotodiody. Jeżeli nie - robi się w jednym lub drugim kierunku owalna i dwie z fotodiod ustawionych w tej czwórce po przekątnej są oświetlone mocniej od drugiej pary. Powoduje to powstanie sygnału błędu ostrości (focusing error, FE), który wzmocniony jest wykorzystywany do sterowania elektromagnesami unoszącymi soczewkę. Sygnał z czterech środkowych fotodiod to także sygnał odczytany ze ścieżki i jest kierowany do dalszej obróbki.

Automatyka śledzenia ścieżki wykorzystuje pozostałe dwie fotodiody (te na narożnikach) i pozostałe dwie wiązki. Całość jest dobrana w ten sposób że wiązki odbite od ścieżek sąsiadujących z odczytywaną padają częściowo na te boczne fotodiody i jeżeli ścieżka wyjeżdza w którąś stronę to jdna z tych fotodiod jest oświetlona mocniej od drugiej - powstaje sygnał błędu śledzenia (tracking error, TE) który po wzmocnieniu jest używany do sterowania elektromagnesami poruszającymi soczewkę na boki. Jest to również na tyle szybkie że jest w stanie śledzić ściezkę na płycie która ma ścieżki nieco niecentrycznie względem otworu w płycie (na płytach tłoczonych nigdy nie jest to idealnie centrycznie, tolerancja nałożenia folii na krążek jest wielokrotnością odstępu pomiędzy ścieżkami, AFAIR jest rzędu kilkunastu ścieżek).

Ojj, ale się rozpisałem :-) Polecam też zapoznanie się z PDFem od układu TC9457F Toshiby - jest to klasyczny kontroler CD.

Laser polprzewodnikowy ma bardzo waski zakres pracy i stabilizacja za pomoca fotodiody jest konieczna (prosty uklad stabilizujacy z fotodioda maja nawet laserowe wskazniki). Chodzi glownie o zmiany charakterystyki spowodowane temperatura, choc oczywiscie starzenie sie tez.

Ja rozebralem inny CD-ROM (bodaj BTC) i tam byla nieco inna konstrukcja. Fotodiody odbiorcze znajduja sie tam w jednej obudowie, obok diody laserowej, przy czym laser znajduje sie centrycznie, a fotodiody obok. Przed laserem znajduje sie szybka z miniaturowym, kwadratowym polem - wspomniana przez Kolege siatka dyfrakcyjna. Jej zadaniem - jak sadze - jest wytworzenie obrazu powracajacego promienia na fotodiodach odbiorczych. Przy takiej konstrukcji lusterko polprzepuszczalne nie jest potrzebne. Ze wzgledu na ulozenie lasera (promien rownolegle do powierzchni plyty) ono jest obecne, ale w postaci malej szybki z napylonym filtrem (?) ktora w swietle widzialnym miala zoltawy odcien.

A kto mi powie, jak to jest z CD/DVD? Jak mniemam, tam sa dwa lasery (czerwony i podczerwony), ale moze istnieje jakis sposob "pogwalcenia" skadinad skomplikowanych zasad i odczytu obu rodzajow plyt przy pomocy czerwonego lasera? Tyle ze taki czytnik nie widzialby "czarnych" plyt, ktore sa przezroczyste w podczerwieni... A w bluerayach/DVDHD to juz w ogole jazda...